VO_(x)-MoO_(x)/TiO_(2)催化剂低温催化降解一氯苯及二噁英的研究

垃圾焚烧过程中会产生大量氯苯等氯代挥发性有机污染物(CVOCs)和二噁英等持久性有机污染物(POPs).CVOCs的排放会导致光化学烟雾和温室效应的产生,而二噁英能在土壤中长期附存,具有人体致癌和致畸变等严重危害.催化降解技术具有显著优势,能将二噁英等有机污染物彻底破坏分解,最终将其转化为CO_(2)、H_(2)O和HCl等产物.基于钒基催化剂VO_(x)/TiO_(2)的过渡金属氧化物催化剂已被广泛应用于烟气CVOCs和二噁英处理领域.钒基氧化物VO_(x)中的V=O基团对二噁英起到亲核吸附的作用,在钒基氧化物上添加第二活性组分钼氧化物MoO_(x)可以提高催化剂的催化活性.本文采用湿法浸渍的方法制备出用于催化降解含氯污染物的粉体钒钼钛VO_(x)-MoO_(x)/TiO_(2)催化剂,并分析其合成方法、催化表征和性能测试结果,讨论反应温度对一氯苯及二噁英催化率影响的机理,旨在为开发二噁英催化技术提供参考.结果表明:VO_(x)-MoO_(x)/TiO_(2)催化剂表面催化活性位点较多,活性组分分散良好,起始还原温度较低,活性氧含量较多,比表面积较大,颗粒团聚较轻,具有优良的催化特性.通过系列实验筛选出合适的催化剂组分比例为5%VO_(x)-5%MoO_(x)/TiO_(2)(记作“V5-Mo5-Ti”,即VO_(x)和MoO_(x)的质量分数各占5%,TiO_(2)的质量分数占90%),在150℃低温下其对一氯苯和二噁英的催化效果优异.V5-Mo5-Ti催化剂对一氯苯的低温转化率随原始稳定浓度和空速比的升高而降低.在一氯苯初始浓度为150×10^(−6)、空速比为10000 h^(−1)时,V5-Mo5-Ti催化剂在150℃下对一氯苯的转化率为54.0%,在300℃时接近100%.在150℃的低温环境中,该催化剂对二噁英催化脱除率在86%以上,催化降解率在74%以上.研究显示,VO_(x)-MoO_(x)/TiO_(2)催化剂对二噁英的催化脱除率和降解率随温度的升高而提高,主要归因于升温加快了V_(2)O_(5)中V^(5+)和V^(4+)元素以及MoO_(3)中Mo^(6+)和Mo^(4+)元素的催化氧化循环速率.

热脱附技术在修复石油烃污染土壤中的应用研究

采用热脱附技术处理实际石油烃污染土壤,考察影响热脱附效率的影响因素,并结合工程实际,初步确定热脱附技术的最优工艺参数。实验结果表明,热脱附技术可有效修复石油烃污染土壤,其中加热温度、停留时间是影响修复效果的关键因素。相同热脱附条件下,石油烃组分相对分子质量越大,饱和蒸气压越低,与土壤有机质结合能力越强,越不易脱附。当加热温度为150℃时,随着停留时间的延长,不同石油烃组分的热脱附效率各有增减,总体变化不大。停留时间为10 min,加热温度为150~300℃时,各石油烃组分的热脱附效率随加热温度的升高而增大。加热温度达到300℃及以上时,土壤中各石油烃组分的含量均低于检出限。通过正交实验设计筛选热脱附技术工程应用的最佳运行参数为加热温度250℃、停留时间15 min,土壤热脱附处理后总石油烃为513 mg/kg,可满足建设用地土壤环境质量要求。

有机磷农药污染土壤降解修复研究进展

有机磷农药的大量生产和使用,导致其在土壤环境中累积,从而危害人类健康.通常,有机磷农药会在环境中发生光解、水解、生物降解等自然降解反应,但对于较高浓度的有机磷农药污染,其自然降解程度远远不足,无法在短时间内实现污染土壤的安全利用,因此发展了多种人工强化修复有机磷农药技术.本文在解析有机磷农药自然降解机理的基础上,综述了其主流的人工强化修复技术的原理与研究现状,并对未来研究方向提出建议,为有机磷农药降解人工强化技术的研究与工程应用提供技术支撑.

原位热脱附去除土壤有机污染机理及技术研究

作为有机污染场地主流修复技术,原位热脱附具有无需土壤开挖、设备移动性强、修复周期短等优势。以往研究主要侧重于原位热脱附的修复效果和影响因素,针对修复机理和去除路径的研究更有利于工艺优化。本文介绍了有机污染物在土壤中的赋存状态及影响因素,分析了有机污染物在土壤加热过程中的脱附机理,探讨了有机污染物转移到气相后的处理技术,为后续应用研究提出了建议。

有机污染场地原位热脱附工程尾水尾气的处理技术进展

污染场地原位热脱附过程不可避免地产生尾水尾气,其处理技术普遍存在工艺设计不成熟、污染物脱附规律认识不明晰、二次污染控制措施薄弱等问题,缺乏具有针对性的技术装备研发和应用指导。通过分析污染场地原位热脱附工程尾水尾气处理技术的应用现状、污染物脱附规律和现有专利情况,总结归纳实际工程应用中应注意的问题,进而提出原位热脱附工程尾水尾气处理工艺的设计和设备选型建议,并展望进一步的应用及研究,以期为我国有机污染土壤原位热脱附修复技术的推广和应用提供参考。

有机磷农药生产场地污染分布特征分析

针对有机磷农药(OPPs)生产场地存在污染的环境问题,以某农药生产企业污染地块为研究对象,分析了OPPs在土层中的空间分布和扩散规律。通过三维空间插值表征4种OPPs(甲拌磷、乙硫磷、对硫磷、特丁硫磷)的污染分布。结果表明,土壤中甲拌磷、乙硫磷、对硫磷、特丁硫磷平均质量分数分别为697、356、19102、63 mg·kg^(-1)。根据《EPA区域筛选值》(RSL-2017)标准,4种OPPs质量分数均超标10倍以上。随着深度增加,4种OPPs呈现为先减小后增加再减少的趋势,与地层渗透系数变化规律一致。根据插值结果,污染羽面积大小排序为甲拌磷>特丁硫磷>乙硫磷>对硫磷,说明甲拌磷在土壤中的迁移能力最强。同一种OPPs质量分数在表层(0~3 m)与深层(>3 m)土壤中分布规律相似,局部出现质量分数高值(超标>10倍)。OPPs质量分数高值在土层阻隔和吸附作用下出现降低趋势。本研究结果可为农药污染地块调查及修复工程提供参考。